【摘要】：苯胺是一種非常重要的化工中間體原料。工業(yè)上一般采用硝基苯催化加氫法來生產(chǎn)苯胺。一般來說,催化加氫反應(yīng)中所用的催化劑主要以貴金屬催化劑為主,然而由于貴金屬催化劑制備成本較高,所以利用非貴金屬催化劑來替代貴金屬催化劑成為了研究的熱點。非貴金屬Ni具有來源豐富,價格低廉等特點,且Ni基催化劑加氫活性較高,所以本課題采用Ni作為活性組分。海泡石作為一種新型的加氫催化劑載體材料,在活性和穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出比傳統(tǒng)的Ni基催化劑載體如SiO_2、MgO或Al_2O_3更好的催化效果,這主要是由于其具有錯綜復(fù)雜的孔道結(jié)構(gòu)。本文利用酸改性海泡石(Msep)作為加氫催化劑載體,制備了負載量為20wt.%的Ni/Msep催化劑和負載量為10wt.%的Ni/TiO_2-Na-Msep催化劑,且分別用于硝基苯氣相加氫和液相加氫催化性能的考察。本文通過沉淀法制備了負載量為20wt.%的Ni/Msep催化劑,并用于硝基苯氣相加氫制備苯胺的性能考察。首先,考察了不同沉淀劑對催化劑加氫活性的影響。研究表明,相比較于尿素,草酸這兩種沉淀劑,使用碳酸鈉作為沉淀劑,制備出來的催化劑具有最佳的加氫催化活性。另外,考察了不同pH制備條件以及不同的Ni負載量對催化劑加氫活性的影響,研究表明,在pH為9.0左右的制備條件下以及20wt.%的Ni負載量時,催化劑具有最佳的催化性能。最后,對催化劑進行反應(yīng)條件優(yōu)化和穩(wěn)定性考察,結(jié)果表明,當(dāng)反應(yīng)溫度為300℃、氫油比為5:1、停留時間為5.71s時得到最佳的反應(yīng)效果,此時硝基苯轉(zhuǎn)化率為98.75%,苯胺的選擇性為98.63%。且在催化劑穩(wěn)定性考察中發(fā)現(xiàn),催化劑經(jīng)過連續(xù)反應(yīng)52h后,硝基苯轉(zhuǎn)化率降到了67%左右,而苯胺選擇性穩(wěn)定在94%左右,將催化劑經(jīng)過再生之后,發(fā)現(xiàn)仍具有較好的催化效果。通過TG、XRD、SEM、BET、H_2-TPR、FT-IR、TEM、ICP等分析表征來探究催化劑結(jié)構(gòu)與催化性能之間的“構(gòu)效”關(guān)系。將前文制備的催化劑用于硝基苯液相加氫性能考察。結(jié)果表明,催化劑仍然有很高的催化加氫活性,考慮到20wt.%的Ni負載量相對偏高,所以本章研究內(nèi)容將Ni負載量降至10wt.%,然而僅有10wt.%的Ni負載量導(dǎo)致催化劑加氫活性很低,硝基苯轉(zhuǎn)化率只有59.41%,且苯胺的選擇性也只有84.43%。因此本章對催化劑進行TiO_2修飾改性,由于Ti-Ni之間的相互作用,使得僅在10wt.%的Ni負載量下,硝基苯轉(zhuǎn)化率也能達到100%,且苯胺的選擇性達到了98%左右。同時對反應(yīng)條件進行工藝優(yōu)化,通過對催化劑進行TG、XRD、XPS、BET、H_2-TPR、FT-IR、TEM、ICP等表征探究Ti對催化劑催化性能的影響。研究表明,低價態(tài)的Ti物種不僅可以提高Ni的加氫能力,也能促進Ni的還原以及對氫氣有更好的吸附解離能力。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ426
【圖文】：

制備苯胺的加氫反應(yīng)機理

海泡石的自然分布與結(jié)構(gòu)簡介海泡石（Sep）屬于硅酸鹽礦物，并且是一種輕質(zhì)的天然粘土，其結(jié)構(gòu)為層，在自然界中分布較為集中，目前世界上海泡石儲量最多的幾個國家分別、中國、美國和土耳其。全世界已經(jīng)勘探到的海泡石約為 8000 萬噸左右，的海泡石儲量占到 32.5 %。我國的海泡石主要集中在湖南、江蘇、江西等省全國儲量的 85%以上[26]。王婉伊[27]等人報道湖南省湘潭市范圍內(nèi)海泡石0 萬噸，約占我國海泡石總儲量的 80%，占全球海泡石總儲量的 25%。然而泡石純度不是很高，大約為 30%-55%左右，其中含有石英、氧化鋁、碳酸，這與 95%純度的西班牙海泡石相比，差距仍比較大。由于海泡石提純也復(fù)雜，因此使得湘潭海泡石產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍然處在初始階段，影響了它的工

并以 10℃/ min 的升溫速率從室能測試置及氣相反應(yīng)裝置1 氫氣罐 2 氮氣罐 3 油浴鍋4 不銹鋼釜 5 壓力表 6 溫度讀取器圖 2.1 液相反應(yīng)裝置

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李連奮;;改良甘氨酸沉淀法制備高純高穩(wěn)因子Ⅷ濃縮物[J];國外醫(yī)學(xué).輸血及血液學(xué)分冊;1987年03期

2 彤;;電鍍廢液中回收金屬的新方法[J];云南化工;1987年04期

3 鮑衛(wèi)民;徐志昌;宋崇立;朱永(貝睿);;用凝膠—支撐沉淀法制備海水提鈾微球金屬氧化物[J];核科學(xué)與工程;1987年01期

4 H.SCHAPER;劉捷;;用沉積-沉淀法制備熱穩(wěn)定的Ni-Al_2O_3催化劑[J];齊魯石油化工;1987年S1期

5 楊衛(wèi)寧,周湘,俞梅敏;聚乙二醇6000沉淀法提純線粒體DNA[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1988年02期

6 R.G.ROBINS ,鐘點益;從濕法冶金過程排放的水溶液中沉淀砷[J];有色冶煉;1988年09期

7 區(qū)端力;;快速沉淀法回收銀[J];金屬再生;1988年05期

8 伍國強;;不銹鋼酸洗廢水的化學(xué)還原沉淀法處理[J];環(huán)境工程;1989年05期

9 區(qū)端力;;快速沉淀法回收廢定影液中的銀[J];感光材料;1989年04期

10 張金城,高以?,葉凌碧;超過濾技術(shù)在酶制劑工業(yè)中的應(yīng)用[J];食品與發(fā)酵工業(yè);1989年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 柳召剛;李梅;史振學(xué);胡艷宏;王覓堂;吳錦繡;;碳酸鹽沉淀法制備超細氧化鈰的研究[A];第六屆海峽兩岸超微顆粒學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

2 路艷;汪兆金;張改成;王梅;;沉淀法處理含鈾廢液的研究與應(yīng)用[A];中國核科學(xué)技術(shù)進展報告（第四卷）——中國核學(xué)會2015年學(xué)術(shù)年會論文集第8冊（同位素分卷、輻射研究與應(yīng)用分卷、核技術(shù)工業(yè)應(yīng)用分卷、核農(nóng)學(xué)分卷、核醫(yī)學(xué)分卷、核情報分卷）[C];2015年

3 王凱;駱廣生;陳桂光;;膜分散沉淀法制備碳酸鈣超細顆粒[A];中國顆粒學(xué)會2006年年會暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會論文集[C];2006年

4 廖冬梅;于萍;鄧佳杰;羅運柏;;螯合沉淀法處理電路板堿氨蝕刻廢水[A];湖北省電機工程學(xué)會電廠化學(xué)專委會2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

5 孫曉琦;蘇祥;倪帥男;;萃取-沉淀法在稀土回收領(lǐng)域的研究進展[A];稀土元素鑭鈰釔應(yīng)用研究研討會暨廣東省稀土產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟成立大會摘要集[C];2019年

6 鄭廣寧;劉亦菲;朱曉燕;徐竟成;金兆豐;;中性硫化物沉淀法處理含鎳、鉻廢水試驗研究[A];上海市化學(xué)化工學(xué)會2007年度學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

7 劉國光;謝友海;汪應(yīng)靈;鄭立慶;;凝膠網(wǎng)格沉淀法制備納米TiO_2的表征及光催化性能研究[A];第三屆全國環(huán)境化學(xué)學(xué)術(shù)大會論文集[C];2005年

8 高林;孫笑非;宋秀芹;;醇溶劑沉淀法制備橢球形氧化鋯[A];中國化學(xué)會第二十五屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集（上冊）[C];2006年

9 丁明;曾桓興;;中和沉淀法Fe_3O_4生成的結(jié)晶機制[A];第三屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1998年

10 戴玉柱;;不同基質(zhì)溶液與滲透壓對PEG沉淀血清循環(huán)免疫復(fù)合物的影響[A];2016年浙江省檢驗醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2016年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 沈才卿;細說“化學(xué)氣相沉淀法合成鉆石”[N];中國黃金報;2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 雷浩;低滲儲層CO_2驅(qū)油過程中沉淀規(guī)律及防治對策研究[D];中國石油大學(xué)（北京）;2017年

2 黃凱;可控緩釋沉淀-熱分解法制備超細氧化鎳粉末的粒度與形貌控制研究[D];中南大學(xué);2003年

3 張俊豐;銅（Ⅱ）沉淀、鐵（Ⅲ）/銅（Ⅱ）濕式氧化脫除氣體中硫化氫回收硫磺新技術(shù)研究[D];湘潭大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 歐寧;改性海泡石負載型鎳基催化劑的制備及其催化性能研究[D];湘潭大學(xué);2019年

2 賴富國;鎂鹽體系稀土浸出液氧化鈣無氨沉淀富集過程研究[D];江西理工大學(xué);2019年

3 杜鈺;兒茶素與咖啡堿形成沉淀的影響因素研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2018年

4 王星星;水合氧化鋯對水中磷酸鹽的吸附特征及機制[D];上海海洋大學(xué);2018年

5 儲俊;沉淀、過濾和煅燒工藝對氧化鋯粉體尺度調(diào)控機制研究[D];華東理工大學(xué);2017年

6 王文娟;沉淀浮選法處理含銅離子模擬廢水研究[D];鄭州大學(xué);2018年

7 曹寧;含鐵（Ⅲ）模擬廢水的沉淀浮選凈化研究[D];鄭州大學(xué);2018年

8 孟祥龍;低濃度硫酸稀土浸液無氨沉淀富集技術(shù)及過程控制[D];北京有色金屬研究總院;2017年

9 韋力銥;接觸沉淀除氟濾料設(shè)計及性能研究[D];清華大學(xué);2016年

10 李天e

本文編號：2768692